打开

耗时10年,美科学家即将攻克衰老难题?“生命时钟”终显真身

subtitle
时光派2020-11-24 19:30

端粒是抗衰老绕不开的话题。对于这些粘在染色体末端的“防磨垫”,科学界存在着太多不统一的看法,导致我们百姓之间流传着太多奇奇怪怪的谣言。最直接的结果就是,我们连“端粒的长度到底意味着什么”这种浅显的问题,都不能笃定地答出个所以然来。

不过这种尴尬的现状就快到头了。

近日,顶级科研刊物《Science》发行了一期特刊,对耗时近10年的超大型研究计划“基因型-组织表达(GTEx)”进行了专题报道[1],在这项计划中,科学家利用6391个组织样本,全面分析了人体内24种组织的端粒情况,给绝大多多数关于端粒的问题,定下了一个标准答案[2]。

打开网易新闻 查看更多图片

顶级科研期刊《Science》发行了一期GTEx特刊

01

端粒和衰老到底是什么关系?

端粒长度与衰老之间存在关联早就已经是一种通识了,问题的关键从来都在于,它们之间到底谁是因,谁是果?

如果说端粒缩短仅仅是衰老的结果,那么花100万美元去哥伦比亚延长自己的端粒,基本上就等同于斥重金给老黄瓜刷一层绿油漆,既不治标也不治本,纯粹图个好看。(点击阅读《花100万美金逆龄20年的故事》)

研究人员发现,真正的答案远比单纯的因果要微妙,端粒长度,其实是一种衰老改变人体基因表达的导体。衰老对人体最直接的影响之一,就是引发海量基因的表达变化,而这次的数据指出,在这些衰老引起的基因表达变化中,有近千种是通过端粒长度进行介导的

衰老通过端粒长度,介导近千种基因表达的变化

这些被端粒长度所影响的基因,主要集中涉及凋亡和细胞死亡这两个关键的细胞事件,并不会直接牵扯到其他衰老标志,显然,端粒缩短只是衰老这面大网中的一个分支,这项结果,基本上彻底否定了通过延长端粒来根治衰老这一念想的可能性

02

端粒长度是不是一种良好的衰老标识?

研究结果显示,在人体内的24种组织中,除了小脑和睾丸组织,全部都与年龄呈现出反相关趋势。更重要的是,除了年纪越大端粒越短这种理所当然,但没有太大参考价值的关联外,端粒的长短,还能直接反映出个每个人患上慢性疾病的和癌症的风险

这就使得端粒长度成为了一种相当理想的衰老标识。

绝大多数人体组织都与衰老关系比密切

这一部分数据里还有几处格外有意思的地方。首先,有三种典型的衰老相关疾病与端粒偏短存在着明显的关联,它们分别是2型糖尿病、间质性肺炎和肺纤维化

目前,已经有科学团队开始着手通过延长端粒来治疗肺纤维化,并且实验结果相当理想[3];而2型糖尿病的与端粒长度之间联系,在近年来也引起了越来越多的关注[4~6],或许延长端粒将会成为一种全新的糖尿病治疗思路也说不定?

其次,几项关于端粒长短的“轶事”,在这次研究中也得到了石锤:是的,男性端粒就是比女性要短;是的,抽烟和肥胖都会减短端粒的长度;是的,非洲后裔就是比其他人端粒更长。然而,这些因素对端粒长度造成的影响,基本都没有超过1%……

影响端粒长度的主要因素还是年龄

03

端粒长度到底怎么测?

其实这里才是整项研究的核心,由于不同细胞,不同组织,不同个体中的端粒缩减速率都不尽相同,而测量端粒的技术更是五花八门,如果不能确立出一个黄金标准,那么今后关于端粒的研究的结果,就很难进行解读和比较

研究发现全血样本中的端粒长度,不但对衰老极其敏感,而且能够明确的反映出人体内其他15种组织的端粒状态,是当之无愧的最佳样本

除了全血,相对容易获取的食管粘膜中的端粒长度,同样对衰老较为敏感,也有成为一种优秀样本的潜力

对比之下,绝大多数生殖系统组织和骨骼肌中的端粒,要么由于自身分裂速率较低,要么因为端粒酶活性更高,长度基本不会受到岁月的任何影响。

再来就是技术,研究人员对比了几种目前最为主流端粒测量技术,从最新研发的Luminex,到传统经典的Southern blot,再到相对“廉价”的qPCR,发现这三种技术都可以非常优秀地反映出衰老对端粒长度的影响

时光派点评

由于这是一项统计型研究,其中并没有涉及任何实验内容,通篇都是让人读到脱发的统计分析,所以笔者在本文中只提取出了研究中最为关键和实用的结论,如果想体验更原汁原味的内容和分析过程,还请有能力的读者去阅读一下原文。

最近医学界在“新冠肺炎是一种衰老疾病”理论的推动下,涌发出了大量关于端粒的相关研究,这种一度被过度神话的DNA上的小结构与衰老的关系,正在变得越来越复杂但也越来越清晰。照现在这个发展进度来看,攻破端粒这一核心衰老标识,也许真的指日可待。

参考文献

[1]。 https://science.sciencemag.org/content/369/6509

[2]. K. Demanelis et al., Science 369, eaaz6876 (2020). DOI: 10.1126/science.aaz6876

[3]. Pieiro-Hermida, Sergio et al. "Telomerase Treatment Prevents Lung Profibrotic Pathologies Associated With Physiological Aging". Journal Of Cell Biology, vol 219, no. 10, 2020. Rockefeller University Press, doi:10.1083/jcb.202002120.

[4]. Wang J, Dong X, Cao L, et al. Association between telomere length and diabetes mellitus: A meta-analysis. J Int Med Res. 2016;44(6):1156-1173. doi:10.1177/0300060516667132

[5]. Elks, C. E., & Scott, R. A. (2013). The Long and Short of Telomere Length and Diabetes. Diabetes, 63(1), 65-67. doi:10.2337/db13-1469

[6]. Zhao, J., Zhu, Y., Lin, J., Matsuguchi, T., Blackburn, E., Zhang, Y., . . . Howard, B. V. (2013). Short Leukocyte Telomere Length Predicts Risk of Diabetes in American Indians: The Strong Heart Family Study. Diabetes, 63(1), 354-362. doi:10.2337/db13-0744

|时光派原创出品 未经授权严禁转载

特别声明:本文为网易自媒体平台“网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点。网易仅提供信息发布平台。
78赞
大家都在看打开应用 查看全部
网易热搜每30分钟更新
打开应用 查看全部
打开